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公開番号2025092526
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2025050870,2021562632
出願日2025-03-26,2020-11-30
発明の名称アンテナシステムおよびアンテナ回路基板
出願人株式会社クラレ
代理人個人,個人,個人
主分類H01Q 1/32 20060101AFI20250612BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高周波での通信に有用なアンテナシステムを提供する。
【解決手段】前記アンテナシステム(100)は、高周波を透過させる第1のガラス層(101)と、前記第1のガラス層(101)より低い誘電率を有するとともに、前記第1のガラス層(101)に隣接し、前記第1のガラス層(101)から入射した高周波を透過させる低誘電層(103)と、前記低誘電層(103)に隣接し、前記低誘電層(103)から入射した高周波を受信するとともに、高周波絶縁層(105)を含むアンテナ回路基板(107)とで構成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
高周波を透過させる第１のガラス層と、
前記第１のガラス層より低い誘電率を有するとともに、前記第１のガラス層に隣接し、前記第１のガラス層から入射した高周波を透過させる低誘電層と、
前記低誘電層に隣接し、前記低誘電層から入射した高周波を受信する高周波絶縁層を含むアンテナ回路基板と、
で構成された、１ＧＨｚ以上の周波数で使用するためのアンテナシステム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載のアンテナシステムであって、高周波絶縁層が、熱可塑性液晶ポリマーまたはポリイミドで構成される、アンテナシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアンテナシステムであって、周波数２８ＧＨｚにおいて測定される、平面における一方向およびそれに直行する方向の双方の誘電率として、前記第１のガラス層の誘電率εｇが５．５～７．５であり、前記低誘電層の誘電率εｆが２．０～４．０である、アンテナシステム。
【請求項４】
請求項１～３のいずれか一項に記載のアンテナシステムであって、周波数２８ＧＨｚにおいて測定される、平面における一方向およびそれに直行する方向の双方の、誘電正接として、前記第１のガラス層の誘電正接ｔａｎδｇが０．０５以下であり、前記低誘電層の誘電正接ｔａｎδｆが０．０５以下である、アンテナシステム。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか一項に記載のアンテナシステムであって、前記低誘電層がポリビニルアセタール樹脂、オレフィン－カルボン酸ビニル共重合体樹脂、アイオノマー樹脂、およびアクリル系樹脂からなる群から選択される少なくとも一種で構成される、アンテナシステム。
【請求項６】
請求項１～５のいずれか一項に記載のアンテナシステムであって、周波数２８ＧＨｚにおいて測定される、平面における一方向およびそれに直行する方向の双方の誘電率として、前記高周波絶縁層の誘電率εｐが２．０～４．０である、アンテナシステム。
【請求項７】
請求項１～６のいずれか一項に記載のアンテナシステムであって、周波数２８ＧＨｚにおいて測定される、平面における一方向およびそれに直行する方向の双方の誘電正接として、前記高周波絶縁層の誘電正接ｔａｎδｐが０．０１０以下である、アンテナシステム。
【請求項８】
請求項１～７のいずれか一項に記載のアンテナシステムであって、前記低誘電層の誘電率εｆと、前記高周波絶縁層の誘電率εｐとが、εｆ／εｐ＝３０／７０～６０／４０である、アンテナシステム。
【請求項９】
請求項１～８のいずれか一項に記載のアンテナシステムであって、前記低誘電層の厚さがλ／４×ｎ±０．０５０ｍｍ（ここで、λは高周波の波長であり、ｎは整数）である、アンテナシステム。
【請求項１０】
請求項１～９のいずれか一項に記載のアンテナシステムであって、前記第１のガラス層が、ソーダ石灰ガラス、ホウ酸ガラス、ホウ珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、石英ガラス、無アルカリガラス、および低アルカリガラスから選ばれる少なくとも１種で構成される、アンテナシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【関連出願】
【０００１】
本願は、日本国で２０１９年１２月３日および２０２０年７月３０日に出願した特願２０１９－２１８８５０および特願２０２０－１２９７５６の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本出願の一部をなすものとして引用する。
続きを表示（約 3,500 文字）【技術分野】
【０００２】
本発明は、高周波での通信に有用なアンテナシステム、およびこのアンテナシステムに有用なアンテナ回路基板に関する。
【背景技術】
【０００３】
自動車等の移動体に自動車用電話や携帯電話の送受信用のアンテナを配設することが知られている。例えば、特許文献１（特開２００７－５３５０５号公報）には、自動車等移動体の窓ガラス面またはボディの絶縁部材表面に配設する導電線条からなるアンテナが、テレビジョンのＵＨＦ放送波やＶＨＦ放送波の電波の受信や、自動車電話、携帯電話、パーソナル無線、業務用無線、ＰＨＳなどの広帯域な電波の送受信に好適であることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－５３５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＵＨＦ放送波やＶＨＦ放送波の電波や、自動車電話、携帯電話、パーソナル無線、業務用無線、ＰＨＳなどに用いられている電波は、伝送可能な情報量には限りがあり情報量を多くすることはできない。近年、伝送される情報量は増加の一途をたどっており、大量の情報量をやり取りするためには周波数の高いＧＨｚ帯域にする必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、ガラス層と一体化し、ＧＨｚ帯域における伝送特性に優れるアンテナシステムを提供することにある。
本発明の別の目的は、ガラス層を介して通信するに当たり、ＧＨｚ帯域における伝送特性に優れるアンテナ回路基板を提供することにある。
本発明の別の目的は、ガラス層を介して通信するに当たり、ＧＨｚ帯域における伝送特性に優れるアンテナ回路基板と低誘電層との積層体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発明者らは、上記目的を達成するために、高周波に対して高精度を有するアンテナ回路基板を利用することを検討したところ、高周波では伝送距離が短くなるため、従来のＭＨｚ帯域では影響を受けなかった障害物の影響を受け、前記アンテナ回路基板に対して到達する電波が減衰してしまうことを新たな課題として見出した。
そして、高周波が透過するガラスに対してガラスよりも誘電率が低い低誘電層を隣接させ、前記低誘電層を介して電波をアンテナ回路基板に到達させると、高周波を精度よく利用することが可能であることを見出し、本発明の完成に至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、以下の態様で構成されうる。
〔態様１〕
高周波を透過させる第１のガラス層と、
前記第１のガラス層より低い誘電率を有するとともに、前記第１のガラス層に隣接し、前記第１のガラス層から入射した高周波を透過させる低誘電層と、
前記低誘電層に隣接し、前記低誘電層から入射した高周波を受信する高周波絶縁層を含むアンテナ回路基板と、
で構成された、１ＧＨｚ以上（好ましくは２ＧＨｚ以上、より好ましくは６ＧＨｚ以上、さらに好ましくは３０ＧＨｚ以上、特に好ましくは５０ＧＨｚ以上）の周波数で使用するためのアンテナシステム。
〔態様２〕
態様１に記載のアンテナシステムであって、高周波絶縁層が、熱可塑性液晶ポリマーまたはポリイミドで構成される、アンテナシステム。
〔態様３〕
態様１または２に記載のアンテナシステムであって、周波数２８ＧＨｚにおいて測定される、平面における一方向およびそれに直行する方向の双方の誘電率として、前記第１のガラス層の誘電率εｇが５．５～７．５（好ましくは５．８～７．３、より好ましくは６．０～７．０）であり、前記低誘電層の誘電率εｆが２．０～４．０（好ましくは２．２～３．５、より好ましくは２．４～３．０）である、アンテナシステム。
〔態様４〕
態様１～３のいずれか一態様に記載のアンテナシステムであって、周波数２８ＧＨｚにおいて測定される、平面における一方向およびそれに直行する方向の双方の、誘電正接として、前記第１のガラス層の誘電正接ｔａｎδｇが０．０５以下（好ましくは０．０３以下、より好ましくは０．０２以下）であり、前記低誘電層の誘電正接ｔａｎδｆが０．０５以下（好ましくは０．０３以下、より好ましくは０．０１以下）である、アンテナシステム。
〔態様５〕
態様１～４のいずれか一態様に記載のアンテナシステムであって、前記低誘電層がポリビニルアセタール樹脂、オレフィン－カルボン酸ビニル共重合体樹脂、アイオノマー樹脂、およびアクリル系樹脂からなる群から選択される少なくとも一種で構成される、アンテナシステム。
〔態様６〕
態様１～５のいずれか一態様に記載のアンテナシステムであって、周波数２８ＧＨｚにおいて測定される、平面における一方向およびそれに直行する方向の双方の誘電率として、前記高周波絶縁層の誘電率εｐが２．０～４．０（好ましくは２．２～３．５、より好ましくは２．４～３．０）である、アンテナシステム。
〔態様７〕
態様１～６のいずれか一態様に記載のアンテナシステムであって、周波数２８ＧＨｚにおいて測定される、平面における一方向およびそれに直行する方向の双方の誘電正接として、前記高周波絶縁層の誘電正接ｔａｎδｐが０．０１０以下（好ましくは０．００５以下、より好ましくは０．００３以下）である、アンテナシステム。
〔態様８〕
態様１～７のいずれか一態様に記載のアンテナシステムであって、前記低誘電層の誘電率εｆと、前記高周波絶縁層の誘電率εｐとが、εｆ／εｐ＝３０／７０～６０／４０（好ましくは３５／６５～６０／４０、より好ましくは３８／６２～５５/４５）である、
アンテナシステム。
〔態様９〕
態様１～８のいずれか一態様に記載のアンテナシステムであって、前記低誘電層の厚さがλ／４×ｎ±０．０５０ｍｍ（ここで、λは高周波の波長であり、ｎは整数）（好ましくはλ／４×ｎ±０．０３０ｍｍ、より好ましくはλ／４×ｎ±０．０２５ｍｍ）である、アンテナシステム。
〔態様１０〕
態様１～９のいずれか一態様に記載のアンテナシステムであって、前記第１のガラス層が、ソーダ石灰ガラス、ホウ酸ガラス、ホウ珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、石英ガラス、無アルカリガラス、および低アルカリガラスから選ばれる少なくとも１種で構成される、アンテナシステム。
〔態様１１〕
態様１～１０のいずれか一態様に記載のアンテナシステムであって、さらに第２のガラス層を含み、前記第１のガラス層と前記第２のガラス層との間に、低誘電層およびアンテナ回路基板が配設される、アンテナシステム。
〔態様１２〕
態様１～１１のいずれか一態様に記載のアンテナシステムであって、乗り物または建物の窓ガラスを構成する、アンテナシステム。
〔態様１３〕
態様１～１１のいずれか一態様に記載のアンテナシステムであって、乗り物、建物または土木構造物に対して付着した状態で電波を受信するための、アンテナシステム。
〔態様１４〕
態様１～１３のいずれか一態様に記載のアンテナシステムに用いられるための、アンテナ回路基板。
〔態様１５〕
態様１～１４のいずれか一態様に記載のアンテナシステムに用いられるための、アンテナ回路基板と、当該アンテナ回路基板に隣接する低誘電層との積層体。
【０００９】
なお、請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成要素のどのような組み合わせも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲に記載された請求項の２つ以上のどのような組み合わせも本発明に含まれる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アンテナシステムにおいて、高周波アンテナ回路基板を配設するとともに、このアンテナ回路基板に対して低誘電層を介してガラス層を配設することにより、高周波の減衰を抑制して高周波に対するアンテナ回路基板の伝送特性を高め、多量の情報量をやり取りすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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